Avance en la eficiencia de las células fotovoltaicas sensibilizadas por colorante
Científicos de la Escuela Politécnica Federal de Lausana (EPFL) han logrado aumentar la eficiencia de conversión de energía de las células fotovoltaicas de pigmentos fotosensibles llevándola más allá del 15% con luz solar directa y del 30% con luz ambiental. Este hallazgo supone un avance considerable que podría traducirse en la fabricación de dispositivos y paneles de energía solar mucho más eficientes.
Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS)
- ODS 7: Energía asequible y no contaminante
- ODS 9: Industria, innovación e infraestructura
- ODS 11: Ciudades y comunidades sostenibles
- ODS 13: Acción por el clima
Celdas solares sensibilizadas por colorante (DSC)
Las celdas solares sensibilizadas por colorante (DSC), también conocidas como celdas Graetzel, son un tipo de celdas fotovoltaicas que producen electricidad mediante un principio foto-electro-químico, cambiando la energía lumínica en energía eléctrica. Ahora, un equipo de investigación de la Escuela Politécnica Federal de Lausana ha logrado una importante mejora utilizando moléculas de tinte fotosensibilizante especialmente diseñadas que, cuando se combinan, son capaces de recolectar luz de todo el espectro de luz visible.
Instalación versátil y bajo coste
Este tipo de celdas destacan por aspectos como el poder ser instaladas en prácticamente cualquier lugar, como ventanas de edificios, cristales de coches y pantallas de ordenadores portátiles. Además, su proceso de fabricación utilizando técnicas de impresión de rollo convencionales permite realizar un proceso de bajo coste.
Nuevo método de sensibilización con tinte
El estudio publicado por el equipo de la Escuela Politécnica Federal de Lausana, titulado ‘La preadsorción de ácido hidroxámico aumenta la eficiencia de las celdas solares cosensibilizadas’, se ha publicado en la revista científica Nature y en él se explica un modo de unión de dos moléculas de tinte fotosensibilizador de nuevo diseño que mejora el rendimiento fotovoltaico.
La técnica consiste en preadsorber una monocapa de un derivado del ácido hidroxámico sobre la superficie de dióxido de titanio mesoporoso nanocristalino. Esto permite que la adsorción de los dos sensibilizadores se ralentice, lo que permite la formación de una capa de sensibilizador bien ordenada y densamente empaquetada en la superficie del dióxido de titanio.
Mayor eficiencia y estabilidad
Gracias a este avance, el equipo pudo desarrollar unas celdas DSC con una eficiencia de conversión de energía del 15,2% por primera vez bajo luz solar simulada global estándar. Además, su estabilidad operativa a largo plazo quedó probada durante 500 horas.
Otro aspecto realmente interesante de este avance es que se ha logrado aumentar el área activa a 2,8 centímetros cuadrados, y con ella la eficiencia de conversión de energía se elevó a un arco de entre el 28,4% y el 30,2%, además en una amplia gama de intensidades de luz ambiental junto con una estabilidad excepcional.
Conclusiones
Se trata de un récord de conversión de energía que le permitirían superar los logrados por los sistemas fotovoltaicos convencionales hasta la fecha. La nueva tecnología debe demostrar ahora, en una producción a gran escala, todo su potencial para ofrecer una alternativa de aprovechamiento de las superficies y producir electricidad en muy variados ambientes.
1. Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) abordados en el artículo:
- Objetivo 7: Energía asequible y no contaminante
2. Metas específicas de los ODS identificadas en el artículo:
- Meta 7.2: Aumentar la proporción de energía renovable en el mix energético global
- Meta 7.3: Duplicar la tasa global de mejora de la eficiencia energética
3. Indicadores de los ODS mencionados o implícitos en el artículo:
- Indicador 7.2.1: Proporción de la energía renovable en el consumo final de energía
- Indicador 7.3.1: Consumo de energía primaria per cápita
4. Tabla ‘ODS, metas e indicadores’:
| ODS | Metas | Indicadores |
|---|---|---|
| Objetivo 7: Energía asequible y no contaminante | Meta 7.2: Aumentar la proporción de energía renovable en el mix energético global Meta 7.3: Duplicar la tasa global de mejora de la eficiencia energética |
Indicador 7.2.1: Proporción de la energía renovable en el consumo final de energía Indicador 7.3.1: Consumo de energía primaria per cápita |
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Fuente: informacion.es
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